富康自動擋溫度升高后不能起步

一輛AL-1富康轎車，該車配備1.6L電噴發動機，AL4自動變速器。行駛630km時，出現冷車能起步而熱車后車輛反而不能起步的故障。

    經檢查，發現如下現象：
　　1） 當車輛在冷態起步時，行車、換擋一切正常；
　　2） 當車輛運行一段時間后，即使換入雪地模式，車輛也無法起步；
　　3） 故障出現時不能進入強制三擋應急模式；
　　4） 倒擋任何時候都正常；
　　5） 故障報警燈“SPT”、“T”不閃爍；
　　6） 用故障診斷儀讀取故障碼時，沒有發現永久性故障；
　　7） 用診斷議讀取此時變速器的油溫，為94℃。

    很明顯，車輛在運行到自動變速器油溫上升到94℃時，車輛不能起步，這是最為關鍵的現象。

    AL4自動變速器是電-液控制的4擋自動變速器，由液力變矩器、行星齒輪變速器、注壓控制單元、操縱機構、變速器油液熱交換器、電子控制系統等組成。其中最重要的部件是行星齒輪變速器和電子控制系統。變速器自動換擋過程就是通過行星齒輪變速和電子控制系統協調動作來完成的。

行星齒輪變速器工作原理

    行星齒輪變速器是自動變速器的主要組成部分，它采用辛普森Ⅱ型行星輪系，有5個操縱件，為換聯式3自由度行星傳動機構，其傳動簡圖如圖 1所示。圖中E1、E2為離合器，F1、F2、F3為制動器，P1、P2為中心輪，C1、C2為內齒圈，PS1、PS2為行星支架，PP為一級減速主動齒輪。C1與PS2及一級減速主動齒輪機械連接，C2與PS1機械連接。經過不同離合器和制動器作用后，動力經一般減速主動齒輪輸出。表1給出了各擋位時離合器與制動器的操縱關系。

表1：離合器與制動器的操縱關系
 
變速器擋位
 E1
 E2
 F1
 F2
 F3
 
P
 +
 　
 　
 　
 　
 
R
 +
 　
 　
 +
 　
 
N
 +
 　
 　
 　
 　
 
1
 +
 　
 　
 　
 +
 
2
 　
 +
 　
 　
 +
 
3
 +
 +
 　
 　
 　
 
4
 　
 +
 +
 　
 　
 
注：“+”表示動作部件
 

    以1擋為例，E1離合器接合，F3制動器制動時，自動變速器進入1擋行駛，依次類推，可得出其它擋位情況。離合器、制動器的動作是如何協調完成的呢？這就取決于AL4自動變速器電子控制系統。

電子控制系統工作原理

    AL4自動變速器電子控制系統的組成如圖 2所示。

    電子控制系統的核心是電控單元，即變速器計算機，該計算機采用模糊控制理論對變速器和發動機進行聯合控制，可以根據傳感器的信號模擬駕駛員的習慣，自動選擇規律進行換擋，并能對變速器油溫、油壓、變矩器鎖止、儀表板顯示、變速器特殊保護方式進行控制。計算機獲取各種傳感器的信息后，在適時與發動機計算機通訊的情況下，通過各個電磁閥來控制油壓裝置，控制自動變速器內所有液壓元件（包括滑閥和活塞）的油液流向壓力，從而控制行星齒輪變速器內離合器及制動器的接合或分離，以改變傳動比來實現換擋。換擋時機則是計算機根據各種傳感器的信號和內部換擋規律來確定的。

    對換擋離合器和制動器起關鍵作用的執行機構是順序電磁閥，圖 3是順序電磁閥的位置圖。一共有6個順序電磁閥，分別稱之為EVS1～EVS6。其工作原理如圖 4所示。

    計算機通過控制順序電磁閥的通斷電時間，使油壓建立或卸壓，最終使液力分配器內的滑閥移動，改變油路，控制離合器和制動器的離合與制動，實現換擋。

    各順序電磁閥與換擋部件的關系如表2所示。

表2：換擋動作部件一覽表 （注：“+”表示動作部件）
 
操縱桿位置
 擋位
 E1
 E2
 F1
 F2
 F3
 EVS1
 EVS2
 EVS3
 EVS4
 EVS5
 EVS6
 
P
 P
 +
 　
 　
 　
 　
 　
 　
 +
 　
 　
 　
 
R
 R
 +
 　
 　
 +
 　
 　
 　
 　
 　
 +
 　
 
N
 N
 +
 　
 　
 　
 　
 　
 　
 +
 　
 　
 　
 
D
 1
 +
 　
 　
 　
 +
 　
 　
 +
 +
 　
 　
 
2
 　
 +
 　
 　
 +
 　
 +
 　
 +
 　
 　
 
3
 +
 +
 　
 　
 　
 　
 　
 　
 　
 　
 　
 
4
 　
 +
 +
 　
 　
 +
 +
 　
 　
 　
 　
 
3
 1
 +
 　
 　
 　
 +
 　
 　
 +
 +
 　
 　
 
2
 　
 +
 　
 　
 +
 　
 +
 　
 +
 　
 +
 
3
 +
 +
 　
 　
 　
 　
 　
 　
 　
 　
 　
 
2
 1
 +
 　
 　
 　
 +
 　
 　
 +
 +
 　
 　
 
2
 　
 +
 　
 　
 +
 　
 +
 　
 +
 　
 　
 
2+按程序選擇器按鍵1
 　
 +
 　
 　
 　
 +
 　
 　
 +
 +
 　
 　
 

故障原因分析

    AL4自動變速器的電子控制系統中設有自診斷系統和報警功能。當發生速度傳感器、油壓傳感器、主壓力調節電磁閥、順序調節電磁閥等電器故障時，儀表板上的運動和雪地指示燈“SPT”及“T”同時閃爍，發出故障警報，并使變速器轉入應急備用方式工作，直至駛入服務站維修。

    一般情況下，AL4自動變速器在備用模式下運行時，對換擋質量會有輕微影響，同時應能夠進入強制3擋應急模式行駛。而此時故障車輛明顯存在故障卻不能進入強制3擋，且儀表板上的故障報警燈和診斷儀又無故障顯示，這就給故障的判斷帶來了難度。為此，必須根據自動變速器的基本原理，逐步分析。

    首先應對油位、油品進行分析。自動變速器的任何擋位，都是由變速器油的壓力和流向來控制的，如果油量不足或油品較差，就可能導致沒有任何擋位，而該車還有倒擋，說明發生這種情況的可能性不大。通過對該車油位和油品的檢查，的確沒有發現問題，從根本上排除了變速器油發生問題的可能性。

    其次，應對擋位進行分析。當故障出現，在正常行駛模式“D”時車輛不能起步，這說明變速器沒有1擋，因為在這種情況下，變速器是由1擋起步的。當換到雪地模式時，還不能起步，這說明變速器沒有2擋，因為這種情況下，變速器由2擋起步，以避免打滑。可見，該車同時沒有1擋和2擋。

    根據表1或表2可知，在1擋和2擋時，都需要F3制動器參與制動，即F3是1、2擋分別工作時的共同動作部件，而其它部件則不是。根據圖1可以看出，1、2擋正常工作時，F3制動，此時P2中心輪應不動。根據行星齒輪傳動的基本原理，如果有一個主動元件而無制動元件，則齒輪系空轉，即表現為沒有擋位，效果與掛入空擋相同，可見，問題就集中在F3及其控制元件上。

    如果F3制動器的活塞、密封圈、制動帶、回位彈簧發生故障，變速器沒有1、2擋是必然的現象，果真如此，則要分解變速器總成。考慮到故障車才行駛600km左右，F3發生故障的可能性不大，況且拆解變速器比較麻煩，根據從易到難的原則，應首先檢查F3的控制元件。

    最后，應對控制元件進行分析。根據表2可知，1、2擋運行時，參與工作的控制元件只有EVS4電磁閥，即EVS4是F3制動器的關鍵控制元件。而電磁閥發生故障，有兩種可能：電子故障和機械故障。當任何一個電磁閥發生電子故障時，故障報警燈“SPT”、“T”應該同時閃爍；再者，如果是電子方面的問題，變速器應能夠進入強制3擋應急模式，而此故障車不能進入強制3擋，且診斷儀也沒有讀到電子故障。因此，可初步斷定電磁閥發生電故障的可能性不大，應重點檢查電磁閥“機械”方面的問題。當電磁閥發生機械故障時，電磁閥雖然動作了，但沒有起到控制油液的作用，而該車在冷態時一切正常，變速器油溫達到94℃時又不能起步，故障與溫度有關，更說明了電磁閥機械件發生故障的可能性。

    所有順序電磁閥都位于液力控制單元上，將EVS4電磁閥拆下，仔細檢查電磁閥各個部位，結果發現電磁閥密封圈有一個小的裂口，這個小小密封圈上的小小裂口正是引發整個故障的真正原因。在冷態下，變速器油粘度較大，密封圈密封效果也好些，裂口處油液泄露量不大，電磁閥可以正常控制F3的制動；當溫度上升到94℃時，油液的粘度略微變小，且由于溫升，密封圈密封效果也變差，泄露量增大，滑閥不能動作，F3制動器活塞無油壓驅動，中心輪P2不能止動，因此沒有1、2擋。密封圈泄露部位如圖 5所示。

    更換O形密封圈后，油溫即使上升到118℃變速器也工作正常，故障徹底排除。